IPv6:n käyttöönotto matkaviestinverkossa

Abstract

Insinöörityössä tutkittiin internetprotokollaversio kuuden (IPv6) käyttöönottoa DNA:n matkaviestinverkossa. Internetprotokollaversio neljän (IPv4) osoiteavaruus ei riitä yksilöimään jokaista internetissä olevaa laitetta. Osoitteiden riittämättömyys oli pääsyy IPv6:n kehittämiseen. Tulevaisuudessa internetin osoitteistus tulee siirtymään IPv6:een.

Tämän työn tilaajana oli DNA Oy. DNA haluaa ottaa käyttöön IPv6:n mobiililaajakaistaliittymiinsä. Insinöörityö keskittyi tutkimaan IPv6-protokollan käyttöönottoa loppukäyttäjien liittymiin. IPv6-protokolla mahdollistaa kaikkien kodin laitteiden kytkemisen Internetiin omalla IP-osoitteella. Työn tavoitteena oli tutkia, missä kaikissa matkaviestinverkon elementeissä tarvitaan muutoksia, jotta IPv6 saadaan käyttöön loppukäyttäjille. Lisäksi tavoitteena oli tutkia IPv6:n käyttöönottoa testi- ja tuotantoverkossa, sekä suunnitella käyttöönotto mahdollisimman huolellisesti.

Teoriaosuudessa perehdyttiin aluksi internetin perusperiaatteisiin, sitten IPv4- ja IPv6-protokolliin ja matkaviestinverkkoon IP-protokollan näkökulmasta. Käytännönosuudessa selvitettiin mihin matkaviestinverkon elementteihin tarvitaan IPv6:lle muutoksia, otettiin käyttöön IPv4v6 dual-stack DNA:n matkaviestinverkon pakettirunkoverkkoon ja tehtiin erilaisia testejä loppukäyttäjän näkökulmasta.

Kevyen suorituskykytestin perusteella IPv4-protokolla oli tiedonsiirtonopeudessa kahdeksan prosenttia nopeampi kuin IPv6-protokolla. Web-sivujen latausnopeudessa IPv4-protokolla oli 21 prosenttia nopeampi kuin IPv6-protokolla. Käytännön ero oli kuitenkin niin pieni, että loppukäyttäjät eivät todennäköisesti tule eroa huomaamaan. Erot tulevat vieläkin pienenemän, kun IPv6-reititys kehittyy IPv4-reitityksen tasolle. Huawein B593S reitittimestä löytyi myös ohjelmointivirhe, joka viivästytti IPv6 DNS-kyselyiden vastauksia.

IPv6:n käyttöönotto aiheuttaa muutoksia moneen matkaviestinverkon elementtiin. Tehtyjen testien perusteella voidaan kuitenkin sanoa, että IPv6:n käyttöönotto mobiililaajakaistaliittymille on mahdollista ilman merkittäviä ongelmia.

The objective of this Barchelor’s Thesis was to explore the Internet Protocol version six (IPv6) in mobile networks. In future addressing of internet will move to IPv6 protocol. This study was carried out on assignment by DNA Oy. DNA Oy wants to enable IPv6 protocol for its mobile broadband customers.

This study was divided into two parts. The theory part focuses on internet principles, IPv4 and IPv6 protocols and mobile networks. The practical part of the work focuses first on exploring which mobile network elements need changes. Then it describes implementing of IPv4v6 dual-stack to user-plane of DNA’s mobile packet core network. In the end it presents various tests from end user perspective.

According to performance tests, in file transfer IPv6 protocol was eight percent slower than IPv4 protocol. In web page load time test dual-stack enabled host was 21 percent slower than IPv4 protocol host. It was also found that Huawei B593S mobile broadband router had a software bug, which slows down IPv6 DNS answers.

Enabling IPv6 for DNA’s mobile broadband customers causes changes to many mobile elements. According to end user tests, it will be possible to enable IPv6 to end users without significant problems.